纳米科学技术是21世纪科技产业革命的重要内容之一,其中纳米复合薄膜材料由于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点,正成为纳米材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。最近几十年,在氧化物母体上生长金属等纳米结构的纳米复合材料在世界范围内引起人们的广泛关注和研究。随着生长的纳米结构的大小,形状及相互作用的不同,复合材料的化学物理特性在相当大的范围内呈现多样化,特别是迅速增加的比表面积和量子尺寸效应,使电子结构成为决定金属-金属,金属-氧化物相互作用的重要角色,从而很大的影响着复合材料的功能特性。由于二氧化硅具有许多优异特性,在半导体、电子工业中有着巨大应用,人们常选用二氧化硅作为母体,来生长一些金属纳米结构。CuO是一种间接带隙半导体材料,室温下带隙为1.0eV,具有独特的电、磁、催化特性,已被应用于催化剂超导材料、热电材料、传感材料、玻璃、陶瓷等领域,在许多有机物的反应中是一种重要的催化剂。本论文采用Cu/SiO2复合靶,用射频磁控共溅射技术和后高温退火的方法在n型Si(111)上制备出了CuO/SiO2纳米复合薄膜。并应用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外透射(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和光致发光(PL)等测试技术分析了薄膜的结构、表面形貌以及光致发光性能。结果表明:未退火复合薄膜样品中的SiO2和Cu主要以无定形形态存在。在NH3中退火后,样品表面形成CuO颗粒薄膜,随着温度升高,颗粒结晶质量变好,但形貌还是颗粒状;经N2中退火后,样品开始发生部分晶化,形成了颗粒尺寸较小的单斜相的CuO颗粒,而后随着退火温度的进一步升高,单斜相的CuO逐步发生相变,转化为颗粒较大的立方相的CuO镶嵌在SiO2基质当中,当退火温度升高到1100℃时,形成CuO纳米线状结构,覆盖在SiO2层上面。在室温下分别用360nm、488nm波长的光激发在N2中于900℃和1100℃退火30min后样品表面,前者有在360nm和399nm处的紫外光发射峰,后者在431nm处有一很强的紫光发射峰,并在410nm附近有一个紫光发光波包,比前者明显红移。紫外光和紫光产生的原因可归结为复合薄膜中CuO的导带底到Cu空穴缺陷能级的跃迁。位于CuO层下的无定形SiO2也可能对紫外光发射有贡献,有关的发光机制还在进一步的研究中。电泳沉积法设备简单,成本低廉,操作方便,是制备CuO薄膜的一种简单易行的方法。本文对电泳法制备CuO薄膜也进行了初步探讨。研究发现,随着电泳电压的不同,电泳所得薄膜也不同,一种是CuO薄膜,另一种是Cu薄膜。将Cu薄膜在空气中退火后与电泳所得CuO比较发现,两种方法制备的CuO薄膜虽然组分基本一致,但是形貌完全不同,前者是团簇状,后者是条状或块状,并且发现电泳过程中氧化制备的CuO薄膜结晶质量较好。